論文の概要: A new concept for design of photonic integrated circuits with the ultimate density and low loss

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.00928v1
• Date: Mon, 2 Aug 2021 14:23:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-20 03:09:47.431404
• Title: A new concept for design of photonic integrated circuits with the ultimate density and low loss
• Title（参考訳）: 究極密度と低損失を有するフォトニック集積回路の設計のための新しい概念
• Authors: Jovana Petrovic, Jelena Krsic, Peter J. J. Veerman and Aleksandra Maluckov
• Abstract要約: そこで本研究では,PIC設計のための新たな概念として,究極のダウンスケーリング能力,幾何学的損失の欠如,高忠実度スループットを提案する。 これは導波路アレイを通して光子の周期的連続時間量子ウォークによって達成される。 本稿では,情報・センシングシステムの基本構成要素の設計を再考することにより,新しい概念の可能性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We challenge the current thinking and approach to the design of photonic integrated circuits (PICs) for applications in communications, quantum information and sensing. The standard PICs are based on directional couplers, that provide a wide range of functionalities but do not fully respond to the major technological challenges: massive parallelisation of transmission channels, low-energy dissipation and small footprint. We propose a new concept for design of PICs with the ultimate downscaling capability, the absence of geometric loss and a high-fidelity throughput. This is achieved by a periodic continuous-time quantum walk of photons through waveguide arrays that leverages on the simple and effective algebraic approach to engineering waveguide couplings. We demonstrate the potential of the new concept by reconsidering the design of basic building blocks of the information and sensing systems: interconnects, multiport couplers, entanglement generators and interferometers. An extensive feasibility check in dielectric and semiconductor fabrication platforms confirmed this potential.
• Abstract（参考訳）: 我々は,通信,量子情報,センシングに応用するフォトニック集積回路(PIC)の設計への現在の考え方とアプローチに挑戦する。 標準的なPICは指向性カプラに基づいており、様々な機能を提供しているが、トランスミッションチャネルの大規模並列化、低エネルギーの散逸、フットプリントの小型化など、主要な技術的課題に完全に対応していない。 我々は,最終的なダウンスケーリング能力,幾何学的損失の欠如,高忠実度スループットを備えた画像設計のための新しい概念を提案する。 これは光子の周期的連続時間量子ウォークによって導波路アレイを通じて達成され、導波路結合の単純かつ効果的な代数的アプローチを利用する。 情報・センシングシステムの基本構成要素である相互接続,マルチポート結合器,絡み込み発生器,干渉計の設計を再考することにより,新しい概念の可能性を示す。 誘電体および半導体製造プラットフォームの広範な実現可能性チェックが、この可能性を確認した。

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